Z-pincer

Dans la recherche de l'énergie de fusion , le Z-pincent , ou le pincement de zéta de , est un type de système d'emprisonnement du plasma qui emploie un courant électrique dans le plasma pour produire d'un champ magnétique qui des compresses il (voir le pincer ). Le nom se rapporte à la direction des dispositifs expérimentaux les plus tôt en Angleterre, où le courant a coulé en bas d'un tube vertical du quartz , le Z-axis sur un diagramme mathématique normal.

Physique

Spécifiquement, Z-pincer compte sur la loi de Lenz , qu'un champ magnétique de changement induira un courant dans un conducteur que lui-même crée un champ magnétique dans la direction opposée. C'est-à-dire, si un aimant approche un conducteur, le courant sera induit dans le conducteur qui crée un champ pour éloigner l'aimant. Puisque le plasma lui-même conduit électriquement, dans Z-pincer le système qu'un champ magnétique externe induit un courant dans le plasma, alternativement créant un champ magnétique qui s'oppose l'externe. Cependant le champ magnétique externe est " ; fixed" ; à l'équipement, alors que le plasma lui-même peut se déplacer, et est donc comprimé à partir du champ magnétique externe.

Utilisation

Son utilisation dans le domaine de fusion vient de la recherche faite sur les dispositifs toroïdaux, au commencement dans le juste de laboratoire national de Los Alamos à partir de 1952 (Perhapsatron), et au Royaume-Uni à partir de 1954 (ZETA). Dans ZETA le champ externe a été produit dans un grand aimant qui a été alimenté par une banque énorme des condensateurs, espérant pincer rapidement le plasma aux températures de fusion. Au lieu de cela ils ont constaté que le plasma est rapidement devenu instable et " ; a cassé l'up" ; avant qu'il ait été comprimé à ces niveaux, et à l'application le courant plus rapidement l'a simplement faite se casser vers le haut plus rapidement. Après que certains étudient une raison de ceci a été offerte, et il a semblé fondamentalement pour éviter. Ils ont noté plusieurs transitoires de production du neutron que les chercheurs ont au commencement attribuées à la fusion, qui a produit de quelques nouvelles pendant un certain temps, mais plus tard on l'a réalisé que c'étaient dus aux instabilités elles-mêmes. Les dernières mises à feu ont montré un " impair ; period" tranquille ; de la longue stabilité dans le système, mais de la nature de ces périodes tranquilles, ou de la quiétude de , n'a pas été entièrement recherché. ZETA a semblé suggérer que le concept de pincement ait été simplement impossible, et les efforts avec ZETA fini en 1958.

Au LANL , repli de Jim a estimé qu'il pourrait être possible d'éviter les instabilités en augmentant lentement le courant externe, au lieu de faire tellement rapidement comme dans les expériences britanniques. Dans les premier 1952 replis le groupe avait établi un petit dispositif qu'ils ont appelé le Perhapsatron , mais a trouvé les mêmes sortes de problèmes que ZETA. Une deuxième tentative avec le pincement rapide a encore fini avec des résultats similaires comme les Anglais teams, à savoir plus vous serriez rapidement, plus il s'est cassé vers le haut rapidement. Efforts d'ajouter la stabilité additionnelle avec des champs magnétiques externes, désignés sous le nom du " ; donnant au plasma un backbone" ; , également échoué, quoiqu'à une densité légèrement plus élevée.

Z-pincer les efforts étaient nullement des échecs pures. Les efforts avec d'autres modèles des champs de pincement ont continué jusqu'aux années 70, notamment Thêta-pincent . D'une manière primordiale, le " ; period" tranquille ; vu dans les courses postérieures de ZETA s'est avéré être bien plus intéressant que n'importe qui d'abord réalisé. En le 1974 Ted Taylor a examiné les résultats et a trouvé une nouvelle classe des plasmas autostables connus sous le nom de pincement de Renverser-champ de . La recherche sur ces derniers classe des plasmas est devenue un effort important dans les années 80 et les années 90.

Un concept entièrement nouveau pour l'usage de Z-pincent commencé dans les années 80. Au lieu d'utiliser un aimant externe pour produire du champ d'induction, un ensemble de fils très fins du tungstène , comme tungstène est un haut-z métal, fonctionnant autour du carburant serait " ; dumped" ; avec le courant à la place. Les fils se vaporiseraient rapidement dans un plasma, qui est conducteur, et l'écoulement courant ferait alors pincer le plasma comme dans des expériences antérieures. La différence principale est que le plasma ne serait pas le carburant, comme dans des expériences précédentes, mais utilisé seulement pour produire des rayons X très de grande énergie comme plasma en métal comprimé et de chauffage. Les rayons X comprimeraient un cylindre minuscule de carburant contenant le deutérium - mélange de du tritium , de la même façon que les rayons X produits d'une bombe nucléaire compriment la charge de carburant dans un H-bomb . Cette sorte de Z-pincent le système a beaucoup plus en commun avec les systèmes à inertie de la fusion (ICF) d'emprisonnement de , et désigné généralement sous le nom d'un. Pour des détails sur la réaction dans le granule, voir l'article principal d'ICF. Jusqu'ici le seul effort sérieux d'établir un tel dispositif est le machine du Z de laboratoires Sandia nationaux la '.

Divers Z-pincer les machines

Elles peuvent être trouvées dans diverses universités telles que les laboratoires nationaux (Etats-Unis) de Sandia de , l'université (Allemagne) de la Ruhr de , l'université impériale (Royaume-Uni) de et le Ecole Polytechnique (France).

Baliverne de culture pop

Dans de l'océan onze de 2001) (, un " ; pinch" ; est volé et employé pour perturber la puissance à Las Vegas. Dans la pratique Z-pincer ne produirait pas le &mdash required d'EMF ; le scénariste a pu avoir pensé à un générateur explosivement pompé de compression de flux de .

Voir également

Machine du Z

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